Contents

Introduction

Prerequisites

Requirements

Componentes Utilizados

Conventions

Material de Suporte

Quadro ISL

Descrições de campo

Tamanho do quadro

Quadro IEEE 802.1Q

Descrições de campo

Tamanho do quadro

QinQ

Tamanho do quadro

TPID

Informações Relacionadas

Introduction

Este documento fornece as informações básicas e um resumo dos campos de frame para o Inter-Switch Link (ISL) e o encapsulamento IEEE 802.1Q.

Prerequisites

Requirements

A Cisco recomenda que você conheça as VLANs e o entroncamento.

Componentes Utilizados

Este documento não se restringe a versões de software e hardware específicas. Os recursos de entroncamento dependem do hardware usado. Para obter mais informações sobre os requisitos do sistema para implementar o entroncamento nos switches Cisco Catalyst Series, consulte Requisitos do sistema para implementar o entroncamento.

Conventions

Consulte as Convenções de Dicas Técnicas da Cisco para obter mais informações sobre convenções de documentos.

Material de Suporte

Os troncos são usados para transportar o tráfego que pertence a várias VLANs entre dispositivos pelo mesmo link. Um dispositivo pode determinar a qual VLAN o tráfego pertence por seu identificador de VLAN. O identificador de VLAN é uma marca encapsulada com os dados. ISL e 802.1Q são dois tipos de encapsulamento usados para transportar dados de várias VLANs em links de tronco.

O ISL é um protocolo proprietário da Cisco para interconexão de vários switches e manutenção de informações de VLAN à medida que o tráfego passa entre os switches. O ISL fornece recursos de entroncamento de VLAN enquanto mantém o desempenho total em velocidade de cabo em links Ethernet no modo full-duplex ou half-duplex. O ISL opera em um ambiente ponto-a-ponto e pode suportar até 1.000 VLANs. EM ISL, o quadro original é encapsulado e um cabeçalho adicional é acrescentado antes de o quadro ser transportado por um enlace de tronco. Na extremidade de recebimento, o cabeçalho é removido e o quadro é encaminhado para a VLAN atribuída. O ISL usa Per VLAN Spanning Tree (PVST), que executa uma instância do Spanning Tree Protocol (STP) por VLAN. O PVST permite a otimização do posicionamento do switch raiz para cada VLAN e suporta o balanceamento de carga de VLANs em vários links de tronco.

802.1Q é o padrão IEEE para marcar quadros em um tronco e suporta até 4.096 VLANs. No 802.1Q, o dispositivo de entroncamento insere uma marca de 4 bytes no quadro original e recalcula a sequência de verificação de quadro (FCS) antes que o dispositivo envie o quadro pelo link de tronco. Na extremidade de recepção, o rótulo é removido e o quadro é encaminhado ao VLAN atribuído. 802.1Q não marca quadros na VLAN nativa. Ele marca todos os outros quadros que são transmitidos e recebidos no tronco. Ao configurar um tronco 802.1Q, você deve certificar-se de configurar a mesma VLAN nativa em ambos os lados do tronco. O IEEE 802.1Q define uma única instância de spanning tree executada na VLAN nativa para todas as VLANs na rede. Isso se chama Mono Spanning Tree (MST). Isso não tem a flexibilidade e a capacidade de balanceamento de carga do PVST disponíveis com o ISL. No entanto, o PVST+ oferece a capacidade de reter várias topologias de spanning tree com entroncamento 802.1Q.

Para obter mais informações sobre o encapsulamento 802.1Q, consulte a seção Características básicas do entroncamento 802.1Q de entroncamento entre Catalyst 4500/4000, 5500/5000 e 6500/6000 Series Switches Encapsulamento 802.1Q com software de sistema Cisco CatOS.

Para obter informações sobre a configuração do encapsulamento ISL/802.1Q em switches Cisco, consulte Exemplos de Configuração de Protocolos de Entroncamento de VLAN e Notas Técnicas.

Quadro ISL

O quadro ISL consiste em três campos principais: o quadro de encapsulamento (quadro original), que é encapsulado pelo cabeçalho ISL, e o FCS no final.

Cabeçalho ISL

ENCAPSULATION FRAME

FCS

Este exemplo mostra a expansão adicional do cabeçalho ISL. A expansão inclui os acrônimos dos campos e o número de bits para cada campo:

Nº de bits

40

4

4

48

16

24

24

Campo do quadro

DA

TIPO

USUÁRIO

SA

LEN

AAAA03(SNAP)

HSA

Nº de bits

15

1

16

16

8 a 196,600 bits (1 a 24,575 bytes)

32

Campo do quadro

VLAN

BPDU

ÍNDICE

RES

ENCAP FRAME

FCS

Descrições de campo

Esta seção fornece descrições detalhadas dos campos do quadro ISL.

DA—Endereço de destino

O campo DA do pacote ISL é um endereço de destino de 40 bits. Esse endereço é um endereço multicast e está definido como "0x01-00-0C-00-00" ou "0x03-00-0c-00-00". Os primeiros 40 bits do campo DA sinalizam ao receptor que o pacote está no formato ISL.

TIPO—Tipo de Quadro

O campo TYPE consiste em um código de 4 bits. O campo TYPE indica o tipo de quadro que é encapsulado e pode ser usado no futuro para indicar encapsulamentos alternativos. Esta tabela fornece definições de diferentes códigos de TIPO:

Código de TIPO

Significado

0000

Ethernet

0001

Token Ring

0010

FDDI

0011

ATM

USER—Bits definidos pelo usuário (extensão do tipo)

O campo USER consiste em um código de 4 bits. Os bits de usuário são usados para estender o significado do campo TYPE. O valor padrão do campo USER é "0000". Para quadros Ethernet, os bits de campo "0" e "1" do usuário indicam a prioridade do pacote enquanto ele passa pelo switch. Sempre que o tráfego puder ser tratado de uma maneira que permita seu encaminhamento mais rápido, os pacotes com esse bit definido devem aproveitar o caminho rápido. Não é necessário que esses caminhos sejam fornecidos.

Código USER

Significado

XX00

Prioridade Normal

XX01

Prioridade 1

XX10

Prioridade 2

XX11

Prioridade mais alta

SA — Endereço de origem

O campo SA é o campo de endereço de origem do pacote ISL. O campo deve ser definido como o endereço MAC "802.3" da porta do switch que transmite o quadro. É um valor de 48 bits. O dispositivo receptor pode ignorar o campo SA do quadro.

LEN—Comprimento

O campo LEN armazena o tamanho real do pacote original como um valor de 16 bits. O campo LEN representa o comprimento do pacote em bytes, com a exclusão dos campos DA, TYPE, USER, SA, LEN e FCS. O comprimento total dos campos excluídos é 18 bytes, assim, o campo LEN representa o comprimento total menos 18 bytes.

AAAA03 (SNAP)—Subnetwork Access Protocol (SNAP) e Logical Link Control (LLC)

O campo SNAP AAAA03 é um valor constante de 24 bits de "0xAAAA03".

HSA—Bits altos do endereço de origem

O campo HSA é um valor de 24 bits. Esse campo representa os 3 bytes superiores (a parte do ID do fabricante) do campo SA. O campo deve conter o valor "0x00-00-0C".

VLAN—ID da LAN virtual de destino

O campo VLAN é o ID da VLAN do pacote. É um valor de 15 bits usado para diferenciar quadros em VLANs diferentes. Este campo é freqüentemente referido como cor da moldura.

BPDU—BPDU (Bridge Protocol Data Unit) (BPDU) e indicador do Cisco Discovery Protocol (CDP)

O bit no campo BPDU é definido para todos os pacotes de BPDU encapsulados pelo quadro do ISL. As BPDUs são usadas pelo algoritmo spanning tree para determinar informações sobre a topologia da rede. Esse bit também é definido para quadros CDP e VLAN Trunk Protocol (VTP) encapsulados.

INDX—Índice

O campo INDX indica o índice de porta da origem do pacote quando ele sai do switch. Esse campo é usado somente para fins de diagnóstico e pode ser definido para qualquer valor por outros dispositivos. É um valor de 16 bits e é ignorado em pacotes recebidos.

RES—Reservado para Token Ring e FDDI

O campo RES é um valor de 16 bits. Este campo é utilizado quando pacotes de token ring ou FDDI são encapsulados com um quadro ISL. No caso de quadros Token Ring, os campos Access Control (AC) e Frame Control (FC) são colocados aqui. No caso de FDDI, o campo FC é colocado no LSB (Last Menor Significante Byte) desse campo. Por exemplo, um FC de "0x12" tem um campo RES de "0x0012". Para pacotes Ethernet, o campo de RES deve ser configurado para somente zero.

ENCAP FRAME—Quadro encapsulado

O campo ENCAP FRAME é o pacote de dados encapsulado, que inclui seu próprio valor de verificação de redundância cíclica (CRC), completamente não modificado. O quadro interno deve ter um valor de CRC válido após a remoção dos campos de encapsulamento ISL. O comprimento desse campo pode ser de 1 a 24.575 bytes para acomodar quadros Ethernet, Token Ring e FDDI. Um switch receptor pode remover os campos de encapsulamento ISL e usar esse campo ENCAP FRAME à medida que o quadro é recebido (associando a VLAN apropriada e outros valores ao quadro recebido conforme indicado para fins de switching).

FCS—Sequência de verificação de quadro

O campo FCS consiste em 4 bytes. Essa sequência contém um valor CRC de 32 bits, que é criado pelo MAC emissor e é recalculado pelo MAC receptor para verificar se há quadros danificados. O FCS é gerado em campos DA, SA, Comprimento/Tipo e dados. Quando um cabeçalho de ISL é anexado, um novo FCS é calculado sobre todo o pacote de ISL e adicionado ao fim do quadro.

Observação: a adição do novo FCS não altera o FCS original contido no quadro encapsulado.

Tamanho do quadro

O encapsulamento do quadro ISL é de 30 bytes e o pacote FDDI mínimo é de 17 bytes. Portanto, o pacote ISL encapsulado mínimo para FDDI é de 47 bytes. O pacote de Token Ring máximo é de 18,000 bytes. Portanto, o pacote ISL máximo é 18.000 mais 30 bytes de cabeçalho ISL, para um total de 18.030 bytes. Se somente pacotes Ethernet forem encapsulados, o intervalo de tamanhos de quadro ISL será de 94 a 1548 bytes.

A maior implicação para sistemas que usam encapsulamento ISL é que o encapsulamento é um total de 30 bytes, e a fragmentação não é necessária. Portanto, se o pacote encapsulado tiver 1518 bytes de comprimento, o pacote ISL terá 1548 bytes de comprimento para Ethernet. Além disso, se pacotes diferentes de pacotes de Ethernet forem encapsulados, o comprimento máximo pode ser muito aumentado. Você deve considerar essa alteração de comprimento ao avaliar se uma topologia pode suportar o tamanho dos pacotes ISL.

Outra implicação do sistema é que os pacotes ISL contêm dois FCSs. O primeiro FCS é calculado para os dados originais. O segundo FCS é calculado depois que o pacote é encapsulado no ISL. Se os dados originais não contiverem uma CRC válida, a CRC inválida não será detectada até que o cabeçalho ISL seja removido e o dispositivo final verifique a FCS dos dados originais. Normalmente, isso não é um problema para hardware de switching, mas pode ser difícil para roteadores e placas de interface de rede (NICs).

Quadro IEEE 802.1Q

O IEEE 802.1Q usa um mecanismo interno de marcação que insere um campo de marca de 4 bytes no próprio quadro Ethernet original entre os campos Endereço de origem e Tipo/comprimento. Como o quadro é alterado, o dispositivo de entroncamento recalcula o FCS no quadro modificado.

DA

SA

TAG

TIPO/LEN

DADOS

FCS

Este exemplo mostra a expansão adicional do campo Etiqueta. A expansão inclui os acrônimos dos campos e o número de bits para cada campo.

Nº de bits

16

3

1

12

Campo do quadro

TPID

PRIORIDADE

CFI

VID

Descrições de campo

Esta seção fornece descrições detalhadas dos campos do quadro 802.1Q.

TPID—Identificador de protocolo de marca

O Identificador de protocolo de marca é um campo de 16 bits. Ele é definido com um valor de 0x8100 para identificar o quadro como um quadro IEEE 802.1Q marcado.

Prioridade

Também conhecido como prioridade de usuário, esse campo de 3 bits se refere à prioridade IEEE 802.1p. O campo indica o nível de prioridade do quadro que pode ser usado para a priorização do tráfego. O campo pode representar 8 níveis (0 a 7).

CFI—Indicador de formato canônico

O Canonical Format Indicator é um campo de 1 bit. Se o valor desse campo for 1, o endereço MAC estará em formato não canônico. Se o valor for 0, o endereço MAC estará no formato canônico.

VID—Identificador de VLAN

O Identificador de VLAN é um campo de 12 bits. Identifica exclusivamente a VLAN à qual o quadro pertence. O campo pode ter um valor entre 0 e 4095.

Tamanho do quadro

A tag 802.1Q tem 4 bytes. Portanto, o quadro Ethernet resultante pode ter até 1522 bytes. O tamanho mínimo do quadro Ethernet com marcação 802.1Q é 68 bytes.

QinQ

O recurso QinQ Support adiciona outra camada da marca IEEE 802.1Q (chamada de "metro tag" ou "PE-VLAN") aos pacotes rotulados 802.1Q que entram na rede. O objetivo é expandir o espaço da VLAN marcando os pacotes marcados, produzindo assim um quadro "com marcação dupla". O espaço VLAN expandido permite que o provedor de serviços forneça determinados serviços, como acesso à Internet em VLANs específicas para clientes específicos, mas ainda permite que o provedor de serviços forneça outros tipos de serviços para seus outros clientes em outras VLANs.

Tamanho do quadro

A MTU (Maximum Transmission Unit, unidade de transmissão máxima) padrão de uma interface é de 1500 bytes. Com uma marca de VLAN externa conectada a um quadro Ethernet, o tamanho do pacote aumenta em 4 bytes. Portanto, é aconselhável aumentar adequadamente o MTU de cada interface na rede do provedor. O MTU mínimo recomendado é de 1504 bytes.

TPID

O quadro QinQ contém o valor modificado do TPID (tag protocol identifier, identificador de protocolo de marca) das marcas VLAN. Por padrão, a marca da VLAN usa o campo TPID para identificar o tipo de protocolo da marca. O valor desse campo, conforme definido no IEEE 802.1Q, é 0x8100.

O dispositivo determina se um quadro recebido transporta uma marca de VLAN de provedor de serviços ou uma marca de VLAN de cliente verificando o valor de TPID correspondente. Depois de receber um quadro, o dispositivo compara o valor de TPID configurado com o valor do campo TPID no quadro. Se as duas coincidirem, o quadro transportará a marca de VLAN correspondente. Por exemplo, se um quadro transporta etiquetas de VLAN com os valores de TPID de 0x9100 e 0x8100, respectivamente, enquanto o valor de TPID configurado da etiqueta de VLAN do provedor de serviços é 0x9100 e o da etiqueta de VLAN para uma rede do cliente é 0x8200, o dispositivo considera que o quadro transporta apenas a etiqueta de VLAN do provedor não a marca da VLAN do cliente.

Além disso, os sistemas de diferentes fornecedores podem definir o TPID da marca de VLAN externa dos quadros QinQ para valores diferentes. Para compatibilidade com esses sistemas, você pode modificar o valor TPID de modo que os quadros QinQ, quando enviados para a rede pública, transportem o valor TPID idêntico ao valor de um fornecedor específico para permitir a interoperabilidade com os dispositivos desse fornecedor. O TPID em um quadro Ethernet tem a mesma posição com o campo de tipo de protocolo em um quadro sem uma marca de VLAN. Para evitar problemas no encaminhamento e manipulação de pacotes na rede, você não pode definir o valor TPID para nenhum dos valores desta tabela:

Tipo de protocolo

Valor

ARP

0x0806

PUP

0x0200

RARP

0x8035

IP

0x0800

IPv6

0x86DD

PPPoE

0x8863/0x8864

MPLS

0x8847/0x8848

IS-IS

0x8000

LACP

0x8809

802,1x

0x888E

O recurso QinQ Support é geralmente suportado em qualquer recurso ou protocolo do Cisco IOS suportado. Por exemplo, se você puder executar PPPoE na subinterface, poderá configurar um quadro com marcação dupla para PPPoE. O IPoQinQ suporta pacotes IP que são marcados duas vezes para a terminação de marca QinQ VLAN ao encaminhar o tráfego IP com cabeçalhos 802.1Q marcados duas vezes (também conhecidos como empilhados).

Informações Relacionadas

- Requisitos de sistema para implementar o entroncamento

- Exemplos de configuração de protocolos de entroncamento de VLAN e notas técnicas

- Página de suporte da tecnologia de protocolos de entroncamento de VLAN

- Páginas de Suporte de Produtos de LAN

- Página de suporte da switching de LAN

- Suporte Técnico e Documentação - Cisco Systems